CN101436243B - 用于识别多个射频标签的冲突解决方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于识别多个射频标签的冲突解决方法，包括以下步骤：时隙设置步骤，以待识别的射频标签系列号的低Q位为基准，设置2^Q个时隙；信号发送步骤，每个射频标签在其低Q位值所处的时隙发送所述射频标签的低Q位系列号；冲突检测步骤，判断在同一时隙内发送低Q位系列号的射频标签数量，若有一个以上射频标签发送低Q位系列号，则执行下述冲突处理步骤，若有一个射频标签发送低Q位系列号，则读取所述射频标签的数据，若在此时隙内没有发送低Q位系列号的射频标签，则在一个预设的等待时间之后，取消该时隙；冲突处理步骤，对Q值进行重新调整后，执行所述时隙设置步骤。本发明可减少等待和冲突处理的时间，提高射频标签的识别效率。

Description

用于识别多个射频标签的冲突解决方法

技术领域

本发明涉及射频识别技术，尤其涉及一种用于识别多个射频标签的冲突解决方法。

背景技术

射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)技术是一种利用无线射频方式在阅读器和射频标签之间进行非接触双向数据传输，以达到目标识别和数据交换的目的的技术。与传统的条型码、磁卡及IC卡相比，射频卡具有非接触、阅读速度快、无磨损、不受环境影响、寿命长、便于使用的特点和具有防冲突功能，能同时处理多张卡片，在最近几年里得到了快速发展。在国外，射频识别技术已被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域。

在射频标签的识别中，需要解决的一个问题是冲突问题。当多个射频标签同时发送数据时就会产生信道冲突，使得阅读器不能读出射频标签的信息。故防冲突算法一直是RFID中重要研究内容之一。目前的防冲突算法分两大类，一是基于曼切斯特编码的二进制搜索算法及其改进算法，二是基于随机数产生器的时隙算法。这两种算法可有效地解决识别多个射频标签的中途问题，但是由于在对多个射频标签的识别的过程中，会发生回波干扰，即碰撞。现有技术中，采用增大识别时间的方法来减小碰撞的概率，但这样的代价是牺牲了识别效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种用于识别多个射频标签的冲突解决方法，该方法可在有效减少等待和冲突处理的时间的同时提高识别效率。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种用于识别多个射频标签的冲突解决方法，包括以下步骤：

时隙设置步骤，以待识别的射频标签系列号的低Q位为基准，设置2^Q(2的Q次幂)个时隙；

信号发送步骤，每个射频标签在其低Q位值所处的时隙发送所述射频标签的低Q位系列号；

冲突检测步骤，判断在同一时隙内发送低Q位系列号的射频标签数量，若有一个以上射频标签发送低Q位系列号，则执行下述冲突处理步骤，若有一个射频标签发送低Q位系列号，则读取所述射频标签的数据，若在此时隙内没有发送低Q位系列号的射频标签，则在一个预设的等待时间之后，取消该时隙；

冲突处理步骤，对Q值进行重新调整后，执行所述时隙设置步骤。

本发明的有益效果是：

本发明的实施例在时隙的基础上利用射频标签系列号尾数不同的特点，结合随机数动态地调整Q值来实现防冲突，从而减少了等待和冲突处理的时间，提高了射频标签的识别效率。

具体实施方式

本发明的核心在于在时隙的基础上利用各个系列号尾数不同的特点，同时结合随机数来实现防冲突的目的。对于多个待识别的射频标签，考虑它的低Q位系列号，产生2^Q个时隙。各个射频标签在它的低Q位的系列号值所在时隙发送其低Q位系列号。在一个时隙段，如果有两个以上的射频标签(具有相同低Q位系列号值的射频标签)发送数据，则产生冲突，此时产生随机数来区分；如果只有一个射频标签发送其数据，则可读取数据；如果没有射频标签发送数据，则等待一个较短的时间后，取消这个时隙。通过实施本发明，减少了等待和冲突的时间，提高了防冲突的效率。

用于识别多个射频标签的冲突解决方法一个实施例的方法流程如下：

在步骤S01中，设定Q的初值，可先取Q＝8，计算查询应答随机数最大值(max_query_rep)，max_query_rep＝2^Q-1，并将查询应答计数器(query_rep_cnt)清零。

在步骤S02中，待识别的射频标签进入识别范围，感应阅读器发出的射频，射频标签获得能量，处于激活状态。

在步骤S03中，阅读器发送一个含有槽计数器参数Q的查询(Query)命令，参与的待识别射频标签接收到这个命令后应在(0，2^Q-1)范围内挑选一个随机数值，并将该数值载入到槽计数器，挑选零数值的射频标签进入应答状态，并立即应答。挑选非零值的标签进入仲裁状态，并等待发出调整查询(QueryAdjust)或重新查询(QueryRep)命令。

每发送一个Query命令后都将查询应答计数器(query_rep_cnt)增1，若在同一个时隙内只有一个射频标签进行应答，则表示成功读取了射频标签，Query命令发送成功，进行应答，应答成功则开始接收数据，并将该射频标签进入队列；若在该时隙内有两个或两个以上射频标签进行应答，则表示发生了冲突，Query命令应答或发送不成功，继续执行步骤S05。

在步骤S04中，阅读器发送QueryRep命令，使各射频标签的槽计数器减值，若槽计数器在减值后为0，射频标签则向阅读器反向散射一个RN16，若槽计数器减值后仍为非零值，则调用QueryAdjust命令调整随机数的值，随后载入到槽计数器中直到随机数的值为零时，标签立即反向散射信号；

每发送一个QueryRep命令后都将查询应答计数器(query_rep_cnt)增1，若只有一个射频标签进行应答，则表示成功读取了射频标签，Query命令发送成功，进行应答，应答成功则开始接收数据，并将该射频标签进入队列；若在该时隙内有两个或两个以上射频标签进行应答，则表示发生了冲突，QueryRep命令应答或发送不成功，继续执行步骤S05。

在步骤S05中，将冲突计数器(collision_cnt)增1。如果此时查询应答次数(query_rep_cnt)大于预定的最大查询应答次数(max_query_rep)，进一步判断冲突计数器的值是否为零，如果为零表示没有产生冲突，成功读取n个标签，如果冲突计数器的值不为零，则表示产生冲突，则重新调整Q值，先将旧的Q值保存，再选取新的Q值，新的Q值按如下方法选取：

新的Q值按照冲突次数来分段选取：

当0＜冲突计数器值≤2时，取新的Q值为4；

当2＜冲突计数器值≤5时，取新的Q值为5；

当5＜冲突计数器值≤10时，取新的Q值为6；

当10＜冲突计数器值≤20时，取新的Q值为7；

当20＜冲突计数器值≤30时，取新的Q值为8；

当冲突计数器值＞30时，取新的Q值为10。

在步骤S05中，关闭功放，使读卡器结束射频。判断是否成功读取全部待识别的射频标签，若是则退出识别，否则继续执行步骤S03。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于识别多个射频标签的冲突解决方法，其特征在于，包括以下步骤：

时隙设置步骤，以待识别的射频标签系列号的低Q位为基准，设置2^Q个时隙；

信号发送步骤，每个射频标签在其低Q位值所处的时隙发送所述射频标签的低Q位系列号；

冲突检测步骤，判断在同一时隙内发送低Q位系列号的射频标签数量，若有一个以上射频标签发送低Q位系列号，则执行下述冲突处理步骤，若有一个射频标签发送低Q位系列号，则读取所述射频标签的数据，若在此时隙内没有发送低Q位系列号的射频标签，则在一个预设的等待时间之后，取消该时隙；

冲突处理步骤，对Q值进行重新调整后，执行所述时隙设置步骤。

2.如权利要求1所述的用于识别多个射频标签的冲突解决方法，其特征在于，所述时隙设置步骤还包括：

根据Q的预设初值计算查询应答随机数最大值，并将查询应答计数器清零。

3.如权利要求2所述的用于识别多个射频标签的冲突解决方法，其特征在于，所述信号发送步骤具体包括：

待识别的射频标签在接收到含有槽计数器参数Q的查询命令后，在不超过查询应答随机数最大值的范围内挑选一个随机数值，并将该数值载入到槽计数器，若槽计数器的随机数值为零，则发送该射频标签的低Q位系列号；若槽计数器的随机数值为非零值，则向射频标签发送重复查询命令，使槽计数器减值，若槽计数器减值后为零，则发送该射频标签的低Q位系列号。

4.如权利要求3所述的用于识别多个射频标签的冲突解决方法，其特征在于，所述信号发送步骤进一步包括：

每发送一个查询或重复查询命令之后，将查询应答计数器值增1。

5.如权利要求4所述的用于识别多个射频标签的冲突解决方法，其特征在于，在执行所述冲突处理步骤之前还包括：

将冲突计数器值增1；

当所述查询应答计数器值达到预设的查询应答随机数最大值时，判断冲突计数器的值是否为零，若否则执行所述冲突处理步骤。

6.如权利要求1-5中任一项所述的用于识别多个射频标签的冲突解决方法，其特征在于，所述冲突处理步骤中重新调整Q值具体包括：将原有的Q值保存，并选取一个新的Q值。

7.如权利要求6所述的用于识别多个射频标签的冲突解决方法，其特征在于，所述新的Q值根据冲突计数器值分段选取。

8.如权利要求7所述的用于识别多个射频标签的冲突解决方法，其特征在于，根据冲突计数器值分段选取新的Q值具体包括：

当0＜冲突计数器值≤2时，取新的Q值为4；

当2＜冲突计数器值≤5时，取新的Q值为5；

当5＜冲突计数器值≤10时，取新的Q值为6；

当10＜冲突计数器值≤20时，取新的Q值为7；

当20＜冲突计数器值≤30时，取新的Q值为8；

当冲突计数器值＞30时，取新的Q值为10。